(19)
(11) EP 4 180 193 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
17.05.2023  Patentblatt  2023/20

(21) Anmeldenummer: 22198756.3

(22) Anmeldetag:  29.09.2022
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B26F 1/38(2006.01)
B26D 11/00(2006.01)
B26D 5/20(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B26F 1/384; B26D 5/20; B26D 11/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 15.11.2021 DE 102021129768

(71) Anmelder: manroland Goss web systems GmbH
86153 Augsburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Hiesinger, Wolfgang
    86485 Biberbach (DE)

   


(54) FORMATVARIABLE STANZVORRICHTUNG UND VERFAHREN HIERZU


(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Stanzen einer Mehrzahl von aufeinander nachfolgenden Stanzmustern mit einer Musterlänge Lm in eine sich mit der Laufrichtung LR und mit einer Bahngeschwindigkeit vb bewegende Bahn mittels einer Mehrzahl von in Laufrichtung LR gesehen nacheinander angeordneten Stanzzylindern mit jeweils einer Mantelfläche, wobei jeder Stanzzylinder eine Stanzlänge Ls aufweist, welche abweichend von der Musterlänge Lm ist, wobei jeder Stanzzylinder auf seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzwerkzeuglänge Lw umfasst, wobei die Stanzwerkzeuglänge Lw kleiner als die Stanzlänge Ls ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit welchem mit einer Stanzlänge Ls, wie beispielsweise einem Stanzzylinder mit einem definierten wirksamen Durchmesser und folglich mit einer definierten Stanzlänge Ls, unterschiedlich lange auszustanzende Produkte beziehungsweise unterschiedlich lange Stanzmuster beziehungsweise unterschiedlich lange Musterlängen Lm ohne Tausch des Zylinders bearbeitet werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm der Stanzzylinder zur Ausführung einer ungleichförmigen Umfangsgeschwindigkeit vs während einer jeden Umdrehung ausgestaltet ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen einer Mehrzahl von aufeinander nachfolgenden Stanzmustern mit einer Musterlänge Lm in eine sich mit der Laufrichtung LR und mit einer Bahngeschwindigkeit vb bewegende Bahn mittels einer Mehrzahl von in Laufrichtung LR gesehen nacheinander angeordneten Stanzzylindern mit jeweils einer Mantelfläche, wobei jeder Stanzzylinder eine Stanzlänge Ls aufweist, welche abweichend von der Musterlänge Lm ist, wobei jeder Stanzzylinder auf seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzwerkzeuglänge Lw umfasst, wobei die Stanzwerkzeuglänge Lw kleiner als die Stanzlänge Ls ist.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Stanzen einer Mehrzahl von aufeinander nachfolgenden Stanzmustern mit einer Musterlänge Lm in eine sich mit der Laufrichtung LR und mit einer Bahngeschwindigkeit vb bewegende Bahn mittels einer Mehrzahl von in Laufrichtung LR gesehen nacheinander angeordneten Stanzzylindern mit jeweils einer Mantelfläche, wobei jeder Stanzzylinder eine Stanzlänge Ls aufweist, welche abweichend von der Musterlänge Lm ist, wobei jeder Stanzzylinder auf seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzwerkzeuglänge Lw umfasst, wobei die Stanzwerkzeuglänge Lw kleiner als die Stanzlänge Ls ist.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind Stanzwerke oder Stanzvorrichtungen bekannt, bei denen insbesondere aus bedruckten Bahnen oder Bögen Formen wie beispielsweise Faltschachteln sowohl ausgestanzt als auch die zukünftigen Biegekanten, Aufreißperforationen oder ähnlichen eingeprägt werden.

[0004] In der nachfolgenden Erfindung wird somit nicht zwischen dem Stanzen, bei welchem das Substrat der Bahn durchtrennt wird, und dem Prägen, bei welchem das Substrat der Bahn nicht durchtrennt aber verformt wird, unterschieden, da der einzige, hinsichtlich der vorliegenden Erfindung nicht relevante Unterschied ist, wie hoch die Muster auf der Stanz- oder Prägeform sind und wie tief diese in das Substrat eindringen. Deshalb wird nachfolgend nur der Begriff Stanzen verwendet, wenngleich der Begriff des Prägens eingeschlossen ist.

[0005] Bei derartigen Stanzwerken oder Stanzvorrichtungen wird zwischen Flachbettstanzen mit ebener Stanzform und Rotationsstanzwerken mit rotierendem Zylinder unterschieden. Eine Flachbettstanze weist eine maximale Arbeitsbreite auf, ferner weist diese eine maximale Stanzlänge Ls auf, was im Wesentlichen der maximalen Länge des Stanztisches in Durchlaufrichtung entspricht. Die Stanzlänge Ls beschränkt somit die maximal zu stanzende Musterlänge.

[0006] Rotationsstanzwerke weisen einen rotierenden Stanzzylinder auf, der mit dem zu stanzenden Bogen oder der zu stanzenden Bahn in Wirkverbindung steht, und umfasst ferner einen Gegendruckzylinder, auf dem sich der zu stanzende Bogen oder die zu stanzende Bahn und teilweise auch das Stanzwerkzeug abstützt.

[0007] Der Zylinderumfang des Stanzzylinders bestimmt somit die Stanzlänge Ls.

[0008] Auf der Mantelfläche des Stanzzylinders wird das Stanzwerkzeug ausgebildet. Dies kann entweder in der Form erfolgen, als dass ein gehärteter Zylinder mit exakt auf das zu stanzende Produkt abgestimmte Stanzlänge Ls auf seiner Oberfläche ein entsprechendes Muster eingearbeitet wird.

[0009] Die Herstellung eines derartigen Stanzzylinders mit unveränderlicher Stanzlänge ist extrem Kosten- und Zeitaufwändig. Bei sich ändernder Länge des zu stanzenden Produktes muss jedoch der Zylinderumfang wieder exakt auf die neue Produktlänge abgestimmt werden, es ist folglich ein neuer Stanzzylinder mit entsprechend abgestimmtem Umfang und neu eingearbeitetem Stanzwerkzeug erforderlich.

[0010] Eine andere Alternative ist die Verwendung sogenannter Magnetzylinder, das heißt Stanzzylinder mit eingearbeiteten Magneten, so dass als Stanzwerkzeug ein ferromagnetisches Blech mit eingearbeitetem oder aufgebrachtem Stanzwerkzeug verwendet werden kann.

[0011] Zwar ist die Herstellung derartiger Stanzbleche als Stanzwerkzeug wesentlich preiswerter als die Herstellung gehärteter Stanzzylinder mit eingearbeitetem zu stanzendem Muster, aber die Problematik ist auch hier, dass aufgrund der anhand des Zylinderdurchmessers vorgegebenen Stanzlänge Ls bei Änderung der Produktlänge ein neuer Magnetzylinder mit entsprechend passendem Umfang und somit mit entsprechend angepasstem Stanzzylinder erforderlich ist, was bei unterschiedlichen zu stanzenden Produktlängen das Vorhandensein, das heißt die Anschaffung, die Bevorratung und die Wartung einer Vielzahl unterschiedlicher Magnetzylinder erforderlich macht, was sehr kostenintensiv ist.

[0012] Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit welchem mit einer Stanzlänge Ls, wie beispielsweise einem Stanzzylinder mit einem definierten wirksamen Durchmesser und folglich mit einer definierten Stanzlänge Ls, unterschiedlich lange auszustanzende Produkte beziehungsweise unterschiedlich lange Stanzmuster beziehungsweise unterschiedlich lange Musterlängen Lm ohne Tausch des Zylinders bearbeitet werden können.

[0013] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum formatvariablen Stanzen gemäß Anspruch 1 oder einem Verfahren zum formatvariablen Stanzen gemäß Anspruch 5 gelöst.

[0014] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm der Stanzzylinder zur Ausführung einer ungleichförmigen Umfangsgeschwindigkeit vs während einer jeden Umdrehung ausgestaltet ist.

[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zum Ausgleich der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm der Stanzzylinder eine ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit vs während einer jeden Umdrehung ausübt.

[0016] Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren haben den Vorteil, dass mit einem Stanzzylinder einer bestimmten Stanzlänge Ls für unterschiedliche Längen von auszustanzenden Produkten beziehungsweise für unterschiedliche Musterlängen Lm und somit für eine Mehrzahl von Produktlängen verwendet werden können, was den Aufwand zur Anschaffung, Bevorratung und Wartung entsprechender Stanzzylinder oder Stanzbette minimiert. Darüber hinaus ist nicht zwingend bei einer Änderung der Produktlänge beziehungsweise der Musterlänge Lm der Stanzzylinder zu tauschen, was die Rüstzeiten deutlich senkt.

[0017] Gemäß einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass die in Laufrichtung LR nacheinander angeordneten Stanzzylinder dieselbe Stanzlänge Ls aufweisen.

[0018] Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zwei identische Stanzzylinder verwendet werden können.

[0019] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

[0020] Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1
eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Bahn mit Darstellung beispielhafter Stanzmuster
Fig. 2
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Stanzwerk zur Darstellung der relevanten Stanzlänge
Fig. 3
eine Seitenansicht des aus dem Stand der Technik unter Fig. 1 dargestelltem Stanzwerk
Fig. 4
eine erfindungsgemäße Stanzvorrichtung zum Stanzen am Beispiel einer ersten Musterlänge
Fig. 5
eine erfindungsgemäße Stanzvorrichtung zum Stanzen am Beispiel einer zweiten Musterlänge
Fig. 6
eine beispielhafte Darstellung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit


[0021] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Bahn 2, auf welcher ein Stanzmuster 3 angebracht ist. Das in Fig. 1 dargestellte Beispiel zeigt vereinfacht ein Stanzmuster 3 für eine Faltschachtel. Meistens wird die Bahn 2 im Bereich der Stanzmuster 3 bedruckt, wobei das Druckbild zumeist im Wesentlichen mit dem Stanzmuster 3 übereinstimmt. Folglich entspricht die in Fig. 1 dargestellte Musterlänge Lm des Stanzmusters somit im Wesentlichen der Druckbildlänge und somit der Produktlänge eines einzelnen Produktes.

[0022] Es ist aber auch möglich, dass in einem Stanzmuster 3 eine Mehrzahl von einzelnen Produkten sowohl in Bahnlaufrichtung LR als auch senkrecht zur Bahnlaufrichtung LR nebeneinander angeordnet sind, um so mit einem Stanzvorgang eine Mehrzahl von Produkten auszustanzen. Aufgrund der gleichzeitig erfolgten Stanzung wird in der vorliegenden Beschreibung auch für die Gesamtheit der Stanzungen und somit das gesamte einzustanzende Muster als Stanzmuster 3 bezeichnet.

[0023] Zum Stanzen und/oder zum Bedrucken durchläuft die Bahn 2 in Laufrichtung LR und mit einer spezifischen Bahngeschwindigkeit vb die mindestens eine Stanzvorrichtung sowie optional mindestens eine Druckeinrichtung.

[0024] Fig. 2 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau eines Stanzwerkes 10, wie dieses aus dem Stand der Technik bekannt ist.

[0025] Das Stanzwerk 10 umfasst einen Stanzzylinder 11 mit einem wirksamen Stanzzylinderdurchmesser ds. Dieser Stanzzylinder 11 trägt zumindest auf einem Teil seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug 16, welches als Muster entweder in die Mantelfläche des gehärteten Stanzzylinders 11 eingearbeitet ist, oder aber das Stanzwerkzeug 16 ist eine auf einem ferromagnetischen Blech hergestellte Stanzform, auf der das Muster angebracht ist. Im zweiten Fall ist der Stanzzylinder 11 ein Magnetzylinder.

[0026] Das auf dem Stanzzylinder 11 aufgebrachte Stanzwerkzeug 16 ist beim Stanzen in Wirkverbindung mit dem durch den Stanzzylinder 11 und dem Gegendruckzylinder 13 hindurchlaufenden bahn- oder bogenförmigem Substrat. Beim manchen Stanzwerken 10 kommt noch eine zusätzliche Antriebs- oder Stützwalze zum Einsatz. Antriebsmittel zum rotativen Antreiben der einzelnen Zylinder sind in Fig. 1 mangels Relevanz nicht dargestellt.

[0027] Wie sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 ersichtlich, welche eine schematische Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten beispielhaften Stanzwerkes 10 darstellt, weist der Stanzzylinder 11 einen wirksamen Stanzzylinderdurchmesser ds auf. Dieser kann kleiner, größer oder gleich dem Durchmesser des Gegendruckzylinders 13 sein.

[0028] Durch den Stanzzylinderdurchmesser ds ist folglich anhand der Formel Ls = ds x π die Stanzlänge Ls bestimmt. Nach jeder Umdrehung des Stanzzylinders 11 wiederholt sich somit das Muster des Stanzwerkzeuges 16 erneut, so dass der Stanzzylinderdurchmesser ds bei aus dem Stand der Technik bekannten Stanzwerken 10 exakt an die Produktlänge beziehungsweise die Bogenlänge Lb oder aber an die Drucklänge einer Rollendruckeinheit angepasst werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Stanzlänge Ls ein ganzzahliges Vielfaches der Bogenlänge Lb oder ein geradzahliges Vielfaches der Drucklänge einer Rollendruckeinheit darstellt, aber eine Veränderung der Bogenlänge Lb, also der Länge des zu stanzenden Musters erfordert in jedem Fall eine Anpassung des Stanzzylinderdurchmessers ds.

[0029] Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Zum einfacheren Verständnis gilt in der nachfolgenden Beschreibung, wie schon unter Beschreibung zu Fig. 1 erläutert, die Annahme, dass das durch die Druckeinheit 20 Druckbild dieselben Abmessungen wie das auszustanzende Stanzmuster 3 aufweist.

[0030] In Fig. 4 durchläuft eine Substratbahn 2, nachfolgend kurz Bahn 2 genannt, und durchläuft eine Druckvorrichtung 20. Hierbei ist die Oberseite der Bahn 2 in Wirkverbindung mit dem Druckzylinder 21, welcher einen ersten Druckzylinderdurchmesser dd1 aufweist. Dieser druckt auf die Bahn 2 ein Druckbild mit der ersten Drucklänge Lb1 = dd1 × π, welche im Normalfall im Wesentlichen identisch mit der ersten Musterlänge Lm1 ist.

[0031] Anschließend durchläuft die bedruckte Bahn 2 ein erstes Stanzwerk 10-1 mit einem ersten Stanzzylinder 11-1 und eine zweite Stanzvorrichtung 10-2 mit einem zweiten Stanzzylinder 11-2. Es ist auch möglich, dass der erste Stanzzylinder 11-1 und der zweite Stanzzylinder 11-2 in einem einzigen Stanzwerk 10 untergebracht sind. Beide Stanzzylinder 11-1 und 11-2 weisen den selben Stanzzylinderdurchmesser ds auf, so dass beide Stanzzylinder 11 dieselbe Stanzlänge Ls = ds × π aufweisen.

[0032] Diese Stanzlänge Ls ist jedoch, wie der Vergleich zwischen dem ersten Druckzylinderdurchmesser dd1 und dem Stanzzylinderdurchmesser ds zeigt, größer als die erste Musterlänge Lm1.

[0033] Auf der Mantelfläche des ersten Stanzzylinders 11-1 ist ein erstes Stanzwerkzeug 16-1 aufgebracht, die Stanzwerkzeuglänge Lw1 dieses ersten Stanzwerkzeuges 16-1 entspricht der ersten Musterlänge Lm1.

[0034] Auf der Mantelfläche des zweiten Stanzzylinders 11-1 ist ein zweites Stanzwerkzeug 16-2 aufgebracht, die Stanzwerkzeuglänge Lw2 dieses zweiten Stanzwerkzeuges 16-2 entspricht der ersten Musterlänge Lm1.

[0035] Da die erste Stanzwerkzeuglänge Lw1 und die zweite Stanzwerkzeuglänge Lw2 kleiner sind als die Stanzlänge Ls, wird der Umfang eines jeden Stanzzylinders 11-1 und 11-2 nur teilweise durch die jeweiligen Stanzwerkzeuge 16-1 und 16-2 bedeckt.

[0036] Durchläuft die bedruckte Bahn 2 das erste Stanzwerk 10-1, so wird in dem Bereich, in welchem das erste Stanzwerkzeug 16-1 mit der Bahn 2 in Wirkverbindung ist, das erste Stanzmuster 3-1 ein die Bahn 2 eingestanzt und/oder auf die Bahn 2 geprägt. Die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Stanzzylinders ist in diesem Bereich identisch mit der Bahngeschwindigkeit vb, da bei Stanzen keine Relativgeschwindigkeit zwischen der Bahn 2 und dem Stanzzylinder 11-1 vorliegen darf.

[0037] Aufgrund der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm1 ist auf einem Teil des Umfanges des Stanzzylinders 11-1 kein Stanzwerkzeug angebracht, da ansonsten die Stanzwerkzeuglänge Lw nicht identisch mit der Musterlänge Lm wäre. Folglich kann in diesem nicht mit einem Stanzwerkzeug 16 bedeckten Teil des Umfanges des Stanzzylinders 11-1 kein Stanzmuster eingeprägt werden. Wäre nur ein erster Stanzzylinder 11-1 mit der Bahn 2 in Eingriff, so würde ein Teil der auf das erste Stanzmuster 3-1 folgenden Bahn nicht mit einem weiteren Stanzmuster versehen werden, was zu einem hohen Anteil von Makulatur führen würde.

[0038] Die Bahn 2 durchläuft nach dem ersten Stanzzylinder 11-1 den zweiten Stanzzylinder 11-2, welcher in Laufrichtung LR der Bahn gesehen stromabwärts des ersten Stanzzylinders 11- angeordnet ist. Durch entsprechende Stellung des Stanzzylinders 11-2 in Umfangsrichtung kann somit beispielsweise das zweite Stanzmuster 3-2 in Laufrichtung LR gesehen unmittelbar an das erste Stanzmuster 3-1 angereiht werden, so dass zwischen dem ersten Stanzmuster 3-1 und dem zweiten Stanzmuster 3-2 nicht mehr Verschnitt als bei einem auf die erste Musterlänge Lm1 angepassten Stanzzylinderdurchmesser ds entstehen würde.

[0039] Aufgrund des Unterschiedes der Stanzlänge Ls zur Musterlänge Lm1 würde bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit der beiden Stanzzylinder 11-1 und 11-2 bei allen weiteren Stanzungen jedoch eine Lücke zwischen den nachfolgenden Stanzmustern 3 entstehen.

[0040] Um dies zu vermeiden und um die Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm auszugleichen, sind die beiden Stanzzylinder 11-1 und 11-2 beziehungsweise das erste Stanzwerk 10-1 und das zweite Stanzwerk 10-2 in der Form ausgestaltet, als dass die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs der Stanzzylinder 11-1 und 11-2 während einer Umdrehung ungleichförmig ausgestaltet ist.

[0041] So kann die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs in dem Bereich, in welchem der nicht mit einem Stanzwerkzeug 16 belegte Teil des Umfangs der Stanzzylinder 11 gegenüber der Bahn 2 angeordnet ist, eine im Vergleich zur Bahngeschwindigkeit vb höhere oder niedrigere Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs annehmen, wohingegen in dem Bereich, in welchem der mit einem Stanzwerkzeug 16 belegte Teil des Umfanges der Stanzzylinder 11 gegenüber der Bahn 2 angeordnet ist, eine Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs angenommen wird, welche identisch mit der Bahngeschwindigkeit vb ist.

[0042] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel kann dies bedeuten, dass nach dem erfolgen Ausstanzen des ersten Stanzmusters 3-1 durch das Stanzwerkzeug 16-1 des ersten Stanzzylinders 11-1, das heißt in dem Umfangsbereich mit dem gestrichelt dargestellten Rotationspfeil die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb erhöht wird, so dass bildlich gesprochen durch einen Punkt auf dem Stanzzylinderumfang die Bahn 2 überholt wird, um das dritte Stanzmuster 3-3 wieder registerhaltig und ohne eine zusätzliche Lücke, welche sich ohne Erhöhung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs ergeben würde, auf der Bahn 2 anbringen zu können.

[0043] Auch die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs des zweiten Stanzzylinders 11-2 wird nach Ausführung der Stanzung des zweiten Stanzmusters 3-2 in dem Umfangsbereich ohne aufgebrachtes Stanzwerkzeug 16-2 gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb verändert, vorzugsweise erhöht, so dass auch hier ein Punkt auf der Mantelfläche des Stanzzylinders 11-2 bildlich gesprochen die sich mit einer kontinuierlichen Bahngeschwindigkeit vb bewegenden Bahn überholt, so dass der zweite Stanzzylinder 11-2 beispielsweise das vierte Stanzmuster 3-4 wieder registerhaltig und ohne eine Lücke nachfolgend zu dem dritten Stanzmuster 3-3 anbringen kann.

[0044] Abhängig von den Geometrieverhältnissen, das heißt dem Verhältnis von Stanzlänge Ls, Musterlänge Lm, Werkzeuglänge Lw und dem Abstand der nacheinander angeordneten Stanzwerke kann es auch erforderlich sein, dass die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs in dem nicht stanzenden Bereich des Stanzzylinderumfanges gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb verringert wird.

[0045] Die dynamische Veränderung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs während nur einer Umdrehung ist insbesondere bei Verwendung von Einzelantrieben an den Stanzzylindern 11 möglich, da die zum Zeitpunkt der Erfindung üblichen Antriebsmotore und Antriebssteuerungen derart dynamisch regelbar sind, dass die Umfangsgeschwindigkeit während einer Umdrehung gezielt variiert werden kann.

[0046] Fig. 5 zeigt eine im Wesentlichen identische Konfiguration wie Fig. 4. Der Unterschied von Fig. 5 zu Fig. 4 ist, dass der Druckzylinderdurchmesser dd2 größer als der Druckzylinderdurchmesser dd1 in Fig. 4 ist. Gleichzeitig ist jedoch der Druckzylinderdurchmesser dd2 kleiner als der Stanzzylinderdurchmesser ds. Hieraus ergibt sich, dass die Druckbildlänge Lb und somit auch die Stanzmusterlänge Lm2 deutlich größer ist, als die Stanzmusterlänge Lm1 von Fig. 4. Bezogen auf Fig. 1 werden mit der in Fig. 5 dargestellten Variante deutlich größere oder zumindest in Laufrichtung LR gesehen deutlich längere Faltschachteln bedruckt und ausgestanzt.

[0047] Da die Musterlänge Lm2 kleiner als die Stanzlänge Ls ist, könnte folglich die Stanzung mit nur einem Stanzzylinder 11 und mit nur einem Stanzwerkzeug 16 ausgeführt werden, allerdings würde dann zwischen jedem Stanzmuster 3 ein unnötig großer Abstand entstehen, welcher als Abmessung die Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm hätte.

[0048] Insbesondere wenn der Bereich des Stanzzylinderumfangs, welcher nicht mit einem Stanzwerkzeug 16 belegt ist, relativ gering zum Gesamtumfang ist, wird eine Kompensation dieser Längendifferenz über eine dynamische Drehzahländerung während einer Umdrehung kritisch oder nicht mehr möglich.

[0049] Zur Vermeidung eines derartigen Abstandes zwischen den in Laufrichtung LR aufeinander folgenden Stanzmustern 3 wird in diesem Fall ein Stanzmuster 3 sowohl auf das auf dem ersten Stanzzylinder 11-1 anbringbare erste Stanzwerkzeug 16-1 als auch auf das auf dem zweiten Stanzzylinder 11-2 anbringbare zweite Stanzwerkzeug 16-2 aufgeteilt. Folglich ergibt sich ein komplettes Stanzmuster 3 nur durch Eingriff beider Stanzwerkzeuge 16-1 und 16-2.

[0050] So führt das erste Stanzwerkzeug 16-1 die Stanzung eines ersten Teilstanzmusters aus, während nachfolgend das zweite Stanzwerkzeug 16-2 die Stanzung eines zweiten Teilstanzmusters ausführt. Das erste Teilstanzmuster und das zweite Teilstanzmuster komplettieren sich zu dem gewünschten Stanzmuster 3-1.

[0051] Damit der erste Stanzzylinder 11-1 wieder registerhaltig und somit ohne zusätzlichen Abstand zum ersten Stanzmuster 3-1 das Teilstanzmuster des zweiten Stanzmusters 3-2 ausführen kann, ist wiederum eine dynamische Veränderung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb in dem Umfangsbereich des ersten Stanzzylinders 11-1 erforderlich, welcher nicht von dem ersten Stanzwerkzeug 16-1 bedeckt ist. Aufgrund der Aufteilung des Stanzmusters 3 in zwei Teilstanzmuster besteht ein ausreichend großer Umfangsbereich, in welchem eine Beschleunigung oder Verzögerung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb möglich ist.

[0052] Damit der zweite Stanzzylinder 11-2 auch wieder registerhaltig das zweite Teilstanzmuster als Ergänzung zum ersten Teilstanzmuster anbringen kann, ist ebenfalls eine dynamische Veränderung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs des zweiten Stanzzylinders 11-2 gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb in dem Umfangsbereich des zweiten Stanzzylinders 11-2 erforderlich, welcher nicht von dem zweiten Stanzwerkzeug 16-2 bedeckt ist.

[0053] Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die dynamische Veränderung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs über zwei Umdrehungen n.

[0054] Im ersten Bereich einer Umdrehung entspricht die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs der Bahngeschwindigkeit vb, da während diesem Teil der ersten Umdrehung des Stanzzylinders 11 die Bahn mittels des Stanzwerkzeuges 16 gestanzt wird. Im zweiten Bereich einer Umdrehung weicht die Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs von der Bahngeschwindigkeit vb ab, so dass durch diese Beschleunigung der Stanzzylinder 11 beziehungsweise das auf dem Stanzzylinder 11 angeordnete Stanzwerkzeug 16 wieder registerhaltig zur Bahn 2 positioniert werden kann. Aufgrund der wiederkehrenden Anbringung von Stanzmustern 3 auf der Bahn 2 wiederholt sich die Veränderung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs während jeder Umdrehung.

[0055] Der geradlinige Anstieg und Abfall der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs ist rein beispielhaft, der Verlauf der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs kann auch einen parabelförmigen oder sonstigen Verlauf annehmen.

[0056] Wenngleich in Fig. 6 nur die Erhöhung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb dargestellt ist, so ist wie o.a. erläutert auch eine Absenkung der Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit vs gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb möglich. Auch hierfür sind unterschiedliche Geschwindigkeitsverläufe wie beispielsweise ein geradliniger oder ein parabelförmiger Geschwindigkeitsverlauf möglich.

Bezugszeichenliste



[0057] 
1
Vorrichtung
2
Bedruckstoffbahn / Bahn
3
Stanzmuster
10
Stanzwerk
11
Stanzzylinder
12
Stützring
13
Gegendruckzylinder
14
Antriebswalze / Stützwalze
15
Stützring
16
Stanzwerkzeug
20
Druckvorrichtung
21
Druckzylinder
22
Gegendruckzylinder
30
Bahnleitvorrichtung
ds
Stanzzylinderdurchmesser
dd
Druckzylinderdurchmesser
Lb
Drucklänge
Lm
Musterlänge
Ls
Stanzlänge
Lw
Stanzwerkzeuglänge
LR
Laufrichtung
vb
Bahngeschwindigkeit
t
Zeit
vs
Stanzzylinderumfangsgeschwindigkeit



Ansprüche

1. Vorrichtung zum Stanzen einer Mehrzahl von aufeinander nachfolgenden Stanzmustern (3) mit jeweils einer Musterlänge Lm in eine sich mit der Laufrichtung LR und mit einer Bahngeschwindigkeit vb bewegende Bahn (2) mittels einer Mehrzahl von in Laufrichtung LR gesehen nacheinander angeordneten Stanzzylindern (11) mit jeweils einer Mantelfläche, wobei jeder Stanzzylinder (11) eine Stanzlänge Ls aufweist, welche abweichend von der Musterlänge Lm ist, wobei jeder Stanzzylinder (11) auf seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug (16) mit einer Stanzwerkzeuglänge Lw umfasst, wobei die Stanzwerkzeuglänge Lw kleiner als die Stanzlänge Ls ist, und wobei zum Ausgleich der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm der Stanzzylinder zur Ausführung einer ungleichförmigen Umfangsgeschwindigkeit vs während einer jeden Umdrehung ausgestaltet ist.
 
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Laufrichtung LR nacheinander angeordneten Stanzzylinder (11) die selbe Stanzlänge Ls aufweisen.
 
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit vs des Stanzzylinders (11) für eine Zeitspanne gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb erhöht ist, in welcher das Stanzwerkzeug (16) nicht in Wirkverbindung mit der Bahn (2) ist.
 
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit vs des Stanzzylinders (11) für eine Zeitspanne gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb herabgesetzt ist, in welcher das Stanzwerkzeug (16) nicht in Wirkverbindung mit der Bahn (2) ist.
 
5. Verfahren zum Stanzen einer Mehrzahl von aufeinander nachfolgenden Stanzmustern (3) mit jeweils einer Musterlänge Lm in eine sich mit der Laufrichtung LR und mit einer Bahngeschwindigkeit vb bewegende Bahn (2) mittels einer Mehrzahl von in Laufrichtung LR gesehen nacheinander angeordneten Stanzzylindern (11) mit jeweils einer Mantelfläche, wobei jeder Stanzzylinder (11) eine Stanzlänge Ls aufweist, welche abweichend von der Musterlänge Lm ist, wobei jeder Stanzzylinder (11) auf seiner Mantelfläche ein Stanzwerkzeug (16) mit einer Stanzwerkzeuglänge Lw umfasst, wobei die Stanzwerkzeuglänge Lw kleiner als die Stanzlänge Ls ist, und wobei zum Ausgleich der Differenz zwischen der Stanzlänge Ls und der Musterlänge Lm der Stanzzylinder (11) eine ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit vs während einer jeden Umdrehung ausübt.
 
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in Laufrichtung LR nacheinander angeordneten Stanzzylinder (11) mit derselben Stanzlänge Ls ausgestaltet werden.
 
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit vs des Stanzzylinders (11) für eine Zeitspanne, in welcher das Stanzwerkzeug (16) nicht in Wirkverbindung mit der Bahn (2) ist, gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb erhöht wird.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit vs des Stanzzylinders (11) für eine Zeitspanne, in welcher das Stanzwerkzeug (16) nicht in Wirkverbindung mit der Bahn (2) ist, gegenüber der Bahngeschwindigkeit vb erhöht wird.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht









Recherchenbericht